PROGETTAZIONE, RICERCA
E INNOVAZIONE IN OSPEDALE
Ricerca e innovazione realizzata nell’ambito
di una specifica Istituzione clinica
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Schema Generale
• Quali sono le necessità di nuove informazioni che
considera la vostra ricerca?
• Quale è la popolazione, generale o con specifica
patologia che è l’obiettivo della vostra ricerca?
• Quali sono i metodi usati sinora e quali quelli che
vi disponete ad usare?
• La metodologia scelta è già disponibile, è
affidabile, è sostenibile?
• Sono presenti le risorse umane, le conoscenze e
le competenze per l’utilizzo di tali metodologie?
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Schema Generale (segue)
• Quali sono i risultati previsti per il vostro studio?
• Tali risultati possono essere tradotti in azioni efficaci a
livello predittivo, preventivo o di terapie personalizzate?
• Quali sono i benefici per la popolazione generale e per la
popolazione specifica per patologie della vostra ricerca e
della sua possibile estensione ad altri ambienti?
• Quali sono i limiti, gli ostacoli o le preclusioni assolute alla
realizzazione locale o in altre sedi della vostra ricerca?
• Quali sono gli strumenti finanziari possibili, quali le sinergie,
quali i vantaggi per i proponenti e per l’organizzazione
sanitaria coinvolta?
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Che cosa è un progetto?
• Un progetto è una attività delimitata nel tempo
(con una data di partenza e una di
completamento)
• È diretto a creare prodotti, servizi e/o risultati
specifici
• Tali effetti (outcome, deliverables) comportano
dei benefici o del valore aggiunto al
committente/cliente.
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Project Management
Con l'espressione inglese project management,
detto anche gestione di progetto o gestione di
progetti si intende:
• l'applicazione di conoscenze, attitudini,
tecniche e strumenti alle attività di un
progetto al fine di conseguirne gli obiettivi
• l'insieme di attività volte alla realizzazione
degli scopi/obiettivi di un progetto.
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Ricerca translazionale
sviluppo di modelli
• Ricerca traslazionale è la ricerca scientifica che
contribuisce a rendere i risultati delle scienze di base
utili per le applicazioni pratiche che migliorano la
salute umana e il benessere.
• È praticata nelle scienze mediche, comportamentali e
sociali.
• In medicina viene utilizzato per "tradurre" i risultati
della ricerca di base nella pratica medica per ottenere
risultati significativi per la salute.
• Applicare le conoscenze dalla scienza di base riconosce
barriere important, in parte a causa della
compartimentazione all'interno della scienza.
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Ricerca traslazionale è un paradigma per la ricerca
alternativo alla dicotomia
tra ricerca di base e ricerca applicata.
• Con la sua attenzione sulla collaborazione
multidisciplinare, la ricerca traslazionale ha il
potenziale per far progredire la scienza
applicata.
• La medicina traslazionale, ricerca che mira a
passare "dal laboratorio al letto del malato" o
da esperimenti di laboratorio attraverso studi
clinici per le applicazioni-paziente point-ofcare.
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La tradizionale classificazione della ricerca
individua due sole categorie:
ricerca di base (fondamentale o pura)
ricerca applicata.
• La ricerca di base è più speculativa e richiede
molto tempo - spesso decenni – per trovare
applicazione in un contesto pratico.
• La ricerca di base spesso porta a scoperte o campi
di direzione dei paradigmi attuali nella pratica.
ricerca applicata è la ricerca che può avere un
impatto in pratica in un tempo relativamente
breve
• spesso rappresenta un miglioramento
incrementale per processi correnti piuttosto che
fornire innovazioni radicali.
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la storia non è proprio dalla parte
della ricerca traslazionale
• La separazione culturale tra diversi campi
scientifici rende difficile stabilire i gruppi
multidisciplinari e multi-specializzati che sono
necessari per avere successo nella ricerca
traslazionale.
• Altre problematiche nascono a livello di
incentivi per i ricercatori nei di team multidisciplinari che sono necessari per la ricerca
traslazionale.
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L'obiettivo è un feedback continuo
che si sforza di accelerare la
definizione di dati in conoscenza.
• La maggior parte delle invenzioni e
applicazioni pratiche della scienza e della
tecnologia che noi diamo per scontate non
provengono da persone sedute in una stanza
cercando di inventare cose nuove
• Sono propaggini fortuite di una ricerca guidata
dalla curiosità
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• Collaborazione, condivisione dei dati,
l'integrazione dei dati e gli standard sono molto
importanti.
• Solo senza soluzione di continuità la
strutturazione e l'integrazione di questi tipi di dati
riguardanti le cause e gli esiti di malattie
complesse saranno possibili
• Con tale modalità una prevenzione efficace, la
diagnosi precoce e trattamenti personalizzati
possono essere realizzati.
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• Ricerca traslazionale richiede che le
informazioni e il flusso di dati provenienti da
ospedali, cliniche e partecipanti a studi clinici
convergano, in un formato organizzato e
strutturato, agli archivi e laboratori.
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• "Translational research transforms scientific
discoveries arising from laboratory, clinical, or
population studies into clinical applications to
reduce cancer incidence, morbidity, and mortality."
•
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Modelli animali
• Un modello animale è un essere vivente, animale
non umano utilizzato durante la ricerca e
l'indagine di malattie umane, ai fini di una
migliore comprensione della malattia senza il
rischio aggiunto di danneggiare un essere umano
reale durante il processo.
• L'animale scelto di solito deve incontrare una
determinato equivalenza tassonomica per gli
esseri umani, in modo da reagire alla malattia o al
suo trattamento in modo analogo alla fisiologia
umana.
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Ci sono tre tipi principali di modelli
animali: omologhi, isomorfi e predittivi.
• Animali omologhi hanno le stesse cause, i sintomi e le
opzioni di trattamento che presentano gli esseri umani
che hanno la stessa malattia.
• Animali isomorfici condividono gli stessi sintomi e
trattamenti, ma non le cause, che sono differenti.
Questo è lo strumento di ricerca principale.
• Modelli predittivi sono quelli in cui gli animali
mostrano rigorosamente solo le caratteristiche di
trattamento di una malattia. Questo metodo è
comunemente usato quando i ricercatori non si
conosce la causa di una malattia. E 'anche utile nello
screening.
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• I modelli animali che servono per la ricerca possono
avere una malattia spontanea, genetica o indotta o
anche lesioni che sono simili a una condizione umana.
• Queste condizioni sono spesso definito come modelli
animali di malattia.
• L'uso di modelli animali permette ai ricercatori di
indagare stati di malattia in modi che sarebbero
inaccessibili in un paziente umano, l'esecuzione di
procedure per l'animale non umano anche quando
implicano un livello di danno che non sarebbe
considerato etico infliggere a un umano.
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topo knockout
• Un topo knockout è un topo geneticamente
modificato con un singolo gene spento attraverso
una mutazione mirata (gene trapping) utilizzato
per la ricerca accademica e farmaceutica.
• Topi knockout possono simulare malattie umane
e sono strumenti importanti per studiare la
funzione del gene (genomica funzionale) e per la
scoperta e lo sviluppo di farmaci. La produzione
di topi knockout non era economicamente o
tecnicamente fattibile fino al 2008
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• La tecnologia sviluppata attraverso finanziamenti del
National Institutes of Health (NIH) e il lavoro svolto dai
membri del Consorzio Rat Knock Out (KORC) ha portato a
metodi efficaci per la creazione di topi knockout.
• L'importanza di sviluppare il ratto come uno strumento più
versatile per la ricerca sulla salute umana è dimostrato
dagli investimenti 120 milioni dollari da parte del NIH
tramite il Genome Consortium Rat Sequencing Project, con
conseguente bozza della sequenza del ratto di laboratorio
Brown Norvegia (Rattus norvegicus).
• Gli sviluppi con zinc finger tecnology nucleasis nel 2009 ha
portato al primo topo knockout con mutazioni della linea
germinale trasmesse.
• Modelli di malattia su topo knockout esistono per il
Parkinson, l'Alzheimer, ipertensione e diabete utilizzando la
tecnologia nucleasi zinc-finger e sono in corso di
commercializzazione da SAGE Labs.
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Modelli di ricerca sul campo in ambito
clinico
• procedure diagnostiche
• procedure terapeutiche
Le procedure terapeutiche da valutare possono
essere
• farmacologiche
• interventistiche/ chirurgiche
• comportamentali (nutrizionali, attività fisica,
condizionamenti)
• riabilitative
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I Modelli
La valutazione di effetti di farmaci può utilizzare
modelli
• Semplici (parametrici o non parametrici)
• Multifattoriali (regressioni Multiple log/lin)
Programmi statistici e di grafica più usati:
• Systat 10.2
• SPSS 18.0 o PASW Statistics 18
• GraphPad PRISM
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Esempi di elaborazione e grafica
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Student’s t Test
Χ2
Odds Ratio
Correlazioni Lineari
Heat-Mapper
Correlazioni Multiple
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E poi?
• Chi-quadro, odds ratio e indici di verosimiglianza
• Analisi dei cluster
tecniche di analisi multivariata dei dati volte alla
selezione e raggruppamento di elementi
omogenei in un insieme di dati
Le tecniche di clustering si basano su misure
relative alla somiglianza tra gli elementi
questa similarità, o meglio, dissimilarità, è
concepita in termini di distanza in uno spazio
multidimensionale
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On Gaussian-distributed data, EM works well,
since it uses Gaussians for modelling clusters
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Density-based clustering with Optics DBSCAN.
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